一种用于控制SDH8电路的电流输出的方法与流程

本发明涉及电流控制领域，更具体地，本发明涉及一种用于控制sdh8电路的电流输出的方法。

背景技术：

对于sdh8(高边电磁阀驱动芯片)专用集成电路来说，工作温度的变化会对电流输出控制的精确度产生很大的影响。在生产线最后的测试中的校准过程能消除至少大部分初始误差，并且如果在不同温度下完成，则还能消除许多温度漂移。

目前项目中最严格的标准是在200ma到900ma的电流范围内精度误差限制在+/-10ma以内。基于该标准，已选择线性的两温两点修整曲线(2t2p算法)来改善电流测量精度，但是此修整算法只能在终端控制器tcu的环境温度t>25℃时有效，而对于温度t<25℃的情况无法有效提高电流测量精度。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有技术中的上述问题，提出了一种用于改善sdh8电路的电流输出精度的方法，该方法不仅能够在电路板处于高温(t≥25℃)的情况下提高电流测量精度，而且在电路板处于低温(t<25℃)的情况下同样能够提高精度。例如，针对低温情况，在200ma到1500ma的电流范围内，可以将电流测量精度提高±％1。

本发明提供了一种用于控制sdh8电路中的电流输出的方法，该方法包括测试过程和应用过程，其中，在应用过程中：

测量布置有sdh8电路的pcb板当前的工作温度t；

判断pcb板当前的工作温度t是否低于预定值；以及

基于下列公式确定用于控制sdh8电路输出目标电流的命令发送值：

spi_t＝z(t)*(i_t)²+y(t)*i_t+x(t)，

其中，i_t为在工作温度t下期望sdh8电路输出的目标电流，x(t)、y(t)、z(t)分别为工作温度t的函数，其中，取决于pcb板当前的工作温度t是否低于所述预定值，所述函数x(t)、y(t)、z(t)的方程式不同。

其中，x(t)、y(t)、z(t)分别为工作温度t的线性函数，即：

x(t)＝a1*t+b1

y(t)＝a2*t+b2，

z(t)＝a3*t+b3

其中，a1、a2、a3、b1、b2及b3分别为通过测试过程确定的修整常量，所述修整常量在pcb板的工作温度t低于所述预定值的情况下的取值与在温度t高于或等于所述预定值的情况下的取值不同。

其中，所述测试过程包括如下步骤：

a)设定三个不同的目标电流点i1、i2和i3，并使用下列函数计算这三个目标电流点所对应的命令发送值spi1、spi2和spi3：

spi＝i*4095/(350mv/170mω)；

b)将pcb板的温度设置在第一温度rt下，在该第一温度下将命令发送值spi1、spi2和spi3分别发送到sdh8电路的控制芯片，并测量分别从sdh8电路输出的三个对应的电流值ir1、ir2和ir3；

c)将pcb板的温度设置在高于所述第一温度rt的第二温度ht下，在该第二温度下将命令发送值spi1、spi2和spi3分别发送到sdh8电路的控制芯片，并测量分别从sdh8电路输出的三个对应的电流值ih1、ih2和ih3；

d)将pcb板的温度设置在低于所述第一温度rt的第三温度lt下，在该第三温度下将命令发送值spi1、spi2和spi3分别发送到sdh8电路的控制芯片，并测量分别从sdh8电路输出的三个对应的电流值il1、il2和il3；

其中，所述修整常量a1、a2、a3、b1、b2及b3的取值根据在步骤a)-d)中获得的参数spi1、spi2、spi3、ir1、ir2、ir3、ih1、ih2、ih3、il1、il2以及il3来确定。

其中，所述测试过程还包括：

e)使用下列公式计算在第一温度rt下的参数x(rt)、y(rt)、z(rt)：

x(rt)＝spi1-z(rt)(iri)²-y(rt)ir1；

f)使用下列公式计算在第二温度ht下的参数x(ht)、y(ht)、z(ht)：

x(ht)＝spi1-z(ht)(ihi)²-y(ht)ih1；

h)计算在该第一温度下的参数x(rt)、y(rt)、z(rt)和该第二温度下的参数x(ht)、y(ht)、z(ht)之间的梯度和偏移量：

其中，如果pcb板当前的工作温度高于或等于所述预定值，则a1、a2、a3的取值分别为所计算得出的梯度g_x_h_r、g_y_h_r、g_z_h_r的值，而b1、b2、b3的取值分别为所计算得出的偏移量o_x_h_r、o_y_h_r、o_z_h_r的值。

其中，所述测试过程还包括：

i)使用以下公式计算在第三温度lt下的参数x(lt)、y(lt)、z(lt)：

x(lt)＝spi1-z(lt)(ili)²-y(lt)il1

j)计算在第一温度下的参数x(rt)、y(rt)、z(rt)和第三温度下参数x(lt)、y(lt)、z(lt)之间的梯度和偏移量：

其中，如果pcb板当前的工作温度小于所述预定值，则a1、a2、a3的取值分别为所计算得出的梯度g_x_r_l、g_y_r_l、g_z_r_l的值，而b1、b2、b3的取值分别为所计算得出的偏移量o_x_r_l、o_y_r_l、o_z_r_l的值。

其中，所述预定值可设定为25℃。

其中，所述第一温度可设定为rt＝25℃。

其中，所述第二温度可设定为ht＝85℃。

其中，所述第三温度可设定为lt＝-40℃。

其中，所述目标电流点i1、i2和i3分别设定为200ma、700ma和1100ma。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和系统所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以说明。

附图说明

下文将参考附图进一步描述本发明的具体实施例。但是需要理解的是，这些具体实施方式仅仅是示例性的，对于本申请的精神和保护范围并无限制作用。在所述附图中：

图1示出了根据一个示例性实施例的sdh8专用集成电路的示意图；

图2示出了应用于图1中所示的sdh8电路中的电流输出控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图并通过实施例来描述根据本发明的用于控制sdh8电路的电流输出的方法。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1示出了示例性的sdh8专用集成电路的电路图，该sdh8电路例如包括sdh8控制芯片，并连接有外部负载和用于检测流经该负载的电流大小(即，从sdh8电路输出的电流)的电流表。根据本发明的控制方法应用于该sdh8电路中，用于对外部负载的电流输出结果进行校准。使用根据本发明的控制方法获得的命令发送值通过spi接口输入至sdh8控制芯片中，以控制sdh8电路准确输出期望的目标电流，从而获得精度更高的电流输出结果。

图2示出了应用于图1中所示的sdh8电路中的电流输出控制方法的流程图，该控制方法包括测试过程和实际应用过程。其中，测试过程用于获得输入至sdh8芯片以控制sdh8电路输出目标电流的命令发送值(在本文中也称为“spi值”)，该命令发送值通过根据本发明的如下三温三点修整方法(3t3p算法)获得：

spi_t＝z(t)*(i_t)²+y(t)*i_t+x(t)

在上式中，i_t为在工作温度t下期望sdh8电路输出的目标电流，x(t)、y(t)和z(t)分别为包含sdh8控制芯片的pcb板的工作温度t的函数，其中，该pcb板连同其它外接部件一起集成在终端控制器tcu中。根据一优选示例，x(t)、y(t)和z(t)分别与温度t成线性关系，即，两者的关系式可示出为：

其中，基于一预定的温度值(例如25℃)将pcb板的工作温度划分为高温范围(例如高于或等于25℃)和低温范围(例如低于25℃)，在高温范围内的上述系数a1、a2、a3、b1、b2及b3的取值与低温范围内的取值不同。

下面具体阐述在测试过程中确定两种温度条件下的各系数(a1、a2、a3、b1、b2及b3)、进而获得对应的spi值的方法。本领域技术人员可以理解的是，下面所描述的修整步骤仅适用于一个spi通道，每个通道必须根据实际应用分别进行校准。

<测试过程>

首先，如图1中所示的电路连接方式连接测试设备(电流表)、tcu和外部负载。随后，根据tcu的环境温度将测试过程分为三个部分，即常温(rt)部分、高温(ht)部分、低温(lt)部分。

1.常温(rt)部分

1.1)将tcu的环境温度设置在常温下，例如25℃，并测量包含sdh8芯片的pcb电路板的实际温度rt；

1.2)设定三个不同的目标电流点it_rt1、it_rt2和it_rt3(例如，对于当前所使用的eastii平台tcu，分别设定为200ma、700ma和1100ma)；

1.3)使用下面的理想转换函数计算这三个目标电流点所对应的spi值spit_rt1、spit_rt2和spit_rt3：

spi＝i*4095/(350mv/170mω)

其中，4095、350mv、170mω是与sdh8电路的配置有关的参数值，例如4095为sdh8芯片所对应的最大识别分辨率，350mv为可检测的最大电压值，170mω为分流电阻值；

1.4)将spit_rt1、spit_rt2和spit_rt3发送到sdh8芯片，并使用外部连接的电流表测量分别与这三个spi值所对应的电流值(即，流经外部负载的电流值)，于是得到在第一温度rt下的三个电流测量值ir1、ir2和ir3；

1.5)使用以下公式计算常温rt下的x、y、z参数：

x(rt)＝spit_rt1-z(rt)(ir1)²-y(rt)ir1

1.6)将所获得的参数值x(rt)、y(rt)、z(rt)以及pcb电路板的温度rt存储至tcu的存储器中。

2.高温(ht)部分

2.1)将tcu的环境温度设置在高温下，例如85℃(该温度可根据电路的最高工作温度来设定)，并测量pcb电路板的实际温度ht；

2.2)重复上述常温下的步骤1.2)～1.4)，以得到在该第二温度ht下的三个电流测量值ih1、ih2、ih3，其中，在该高温下设定的三个目标电流点以及对应的三个spi值spit_ht1、spit_ht2、spit_ht3分别与常温下的对应参数的取值相同；

2.3)计算高温ht下的x、y、z参数：

x(ht)＝spit_ht1-z(ht)(ih1)²-y(ht)ih1

2.4)利用下列公式计算常温rt下和高温ht下的x、y、z参数之间的梯度和偏移量；

2.5)将上述各个梯度和偏移量的值存储至tcu的存储器中，其中，所存储的g_x_h_r、g_y_h_r、g_z_h_r分别为在工作温度高于或等于25℃的情况下的公式(1)中的a1、a2、a3的取值，而o_x_h_r、o_y_h_r、o_z_h_r分别为在工作温度高于或等于25℃的情况下的公式(1)中的b1、b2、b3的取值。

3.低温(lt)部分

3.1)将tcu的环境温度设置在低温下，例如-40℃，并测量pcb电路板的实际温度lt；

3.2)重复上述常温下的步骤1.2)～1.4)，以得到在第三温度lt下的三个电流测量值il1、il2、il3，其中，在该低温下设定的三个目标电流点以及对应的三个spi值spit_lt1、spit_lt2、spit_lt3分别与常温下的对应参数的取值相同；

3.3)计算低温lt下的x、y、z参数：

x(lt)＝spit_lt1-z(lt)(il1)²-y(lt)il1

3.4)利用下列公式计算常温rt下和低温lt下的x、y、z参数之间的梯度和偏移量；

3.5)将上述各个梯度和偏移量的值存储至tcu的存储器中，其中，所存储的g_x_r_l、g_y_r_l、g_z_r_l分别为在工作温度低于25℃的情况下的公式(1)中的a1、a2、a3的取值，而o_x_r_l、o_y_r_l、o_z_r_l分别为在工作温度低于25℃的情况下的公式(1)中的b1、b2、b3的取值。

<实际应用过程>

在完成上述测试过程之后，在实际应用过程中便可根据pcb板当前的工作温度，从存储器中提取对应的梯度和偏移量值来计算该温度下的spi值。

具体地，首先测量pcb板当前的工作温度t，随后判断温度是否小于预定值(如25℃)，

如果t≥25℃，则基于下列公式计算x(t)、y(t)、z(t)：

x(t)＝t*g_x_h_r+o_x_h_r

y(t)＝t*g_y_h_r+o_y_h_r

z(t)＝t*g-z_h_r+o_z_h_r

如果t＜25℃，则基于下列公式计算x(t)、y(t)、z(t)：

x(t)＝t*g_x_r_l+o_x_r_l

y(t)＝t*g_y_r_l+o_y_r_l

x(t)＝t*g_x_r_l+o_x_r_l

最后，将计算得出的x(t)、y(t)、z(t)值分别代入下列公式中，以获得对应的spi值：

spi_t＝z(t)*(i_t)²+y(t)*i_t+x(t)

则所获得的spi值即为适用于当前温度的电流命令发送值，于是将该电流命令发送值通过spi接口发送至sdh8芯片，以获得接近于目标电流i_t的电流输出结果。

通过使用根据本发明的上述改进的修整方法，可以提高sdh8电路的电流输出精度，特别是，不仅能够提高高温(t≥25℃)下的电流精度，而且能够提高低温(t＜25℃)下的电流精度，例如在200ma到1500ma的电流范围内，可以将电流精度提高±％1。

本领域技术人员可以理解的是，实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。